上調miR-590-3p對胰腺癌細胞侵襲轉移的作用及影響機制

王亞東 王俊峰

（1.蕪湖市中醫醫院普外科，安徽 蕪湖， 241000；2.安徽醫科大學，安徽 合肥， 230032；3.皖南醫學院弋磯山醫院普外科，安徽 蕪湖， 241001）

胰腺癌是全球七大常見癌癥之一，在發達國家排名第三，是一種致命疾病，五年生存率僅為9%[1]。但由于缺乏早期特異性癥狀和晚期診斷，手術只對15%～20%的胰腺癌患者有較好的治療效果，且近年來我國胰腺癌的發病率和病死率都在持續上升[2-3]。因此在分子水平開展對胰腺癌侵襲和轉移機制的研究尤為重要。microRNA（miRNA）是近年來的研究熱點RNA，其長度約為20～22 個核苷酸，屬于小型的非編碼RNA，其在轉錄后水平上調節基因的表達[4]。研究表明，miRNA 影響幾種生物過程，其中包括細胞的發育、分化、增殖和凋亡，當表達失調時，這些過程的改變可能引發癌變[5]。miR-590-3p 屬于真核翻譯起始因子4H 基因的內含子之一，miR-590-3p 首次報道可增強心肌梗死后的心肌細胞增殖和心臟再生[6-7]。最近的研究報道miR-590-3p 對幾種類型的癌癥有影響，不過其在胰腺癌中的作用尚不清楚[8]。本研究將通過上調miR-590-3p 在胰腺癌Capan-2 細胞中的表達，探索并討論其對胰腺癌細胞侵襲轉移能力的影響。

1 材料與方法

1.1 細胞培養及轉染

Capan-2（人胰腺癌細胞系）從中國科學院上海生命科學研究院中心購入，在37℃、5% CO2的恒溫培養箱中培養于含10%胎牛血清的 RPMI-1640 培養基（Sigma）。細胞貼壁生長，用0.25%的胰酶消化傳代。當Capan-2 細胞數量增至約為6×105時將其接種于6 孔板中，待細胞達到80%左右生長密度時，按照試劑說明書使用lipofectamine2 000 轉染試劑進行細胞轉染。根據是否轉染將細胞分為陰性對照組（NC 組）以及轉染miR-590-3p mimics 組（miR-590-3p mimics 組）。

1.2 逆轉錄聚合酶鏈反應（qRT-PCR）

通過Trizol 試劑盒將細胞的總RNA 進行提取，再通過分光光度計檢測RNA 的濃度和純度，并將總RNA 逆轉錄為cDNA；miR-590-3p 正向引物5’-AGCCGGAGACTTACCCA ATTG-3’，反向引物：5’-GTCTCTCGACAGTTACTC-3’；GAPDH 為F: 5’-GCTCATCGGCCTCCATTCA-3’ , R:5’-TACGCGACGTCGGCGAGCTT-3’。將cDNA 作為模板，并根據試劑盒配置反應體系的說明在95℃下預熱5 min，95℃ 30 s，60℃ 30 s，72℃ 30 s（循環40 次）的反應條件下進行反應。最后miR-590-3p 的相對表達水平通過 2-ΔΔCT方法進行計算。

1.3 細胞凋亡實驗

當Capan-2 細胞生長至對數期時，用胰蛋白酶將其消化，并用冷藏保存的磷酸鹽緩沖液（PBS）對細胞進行洗滌，根據Annexin V-FITC/PI 凋亡試劑盒說明步驟，采用流式細胞儀對細胞凋亡情況進行檢測。

1.4 細胞增殖實驗

當Capan-2 細胞生長至對數期時，用胰蛋白酶將其消化，懸浮細胞后調整細胞至合適的密度，以每孔90～100 μL 的液體量接種細胞懸液于96 孔板，分別在轉染24 h、48 h、72 h時，加入10 μL 濃度為5 mg/mL 的MTT 溶液到各孔中，在37 ℃的溫度下孵育4 h 后棄掉上清夜，加入150 μL 二甲基亞砜（DMSO）至各孔，最后進行搖床孵育。在490 nm 波長處檢測各孔的吸光度（OD 值）。

1.5 細胞劃痕實驗

細胞轉染后使用無血清培養基培養24 h，用20 μL 槍頭進行劃痕，將脫落的細胞洗滌。接著通過顯微鏡進行拍照，記錄下劃痕寬度并標記。最后放置于培養箱培育24 h 后同樣在顯微鏡下進行拍照并標記劃痕寬度。根據細胞愈合時的相對間距評估細胞運動能力。

1.6 細胞侵襲實驗

當Capan-2 細胞生長至對數期時，用胰蛋白酶將其消化，用少量不含胎牛血清的培養液將其懸液，并將90～100 μL細胞接種至Transwell 小室的上半室，并加入約400 μL 的培養基于下半室中。將其放置于5%CO2、37 ℃培養箱內培養24 h 后，用0.3%的結晶紫染液染色30 min，洗去殘余染液，在顯微鏡下拍照并計數。

1.7 Western blot 實驗

當Capan-2 細胞生長至對數期時，加入RIPA 細胞裂解液裂解細胞并提取總蛋白。采用BCA 試劑盒測量細胞樣品的蛋白含量，取適量且等量的樣品加入10% SDS-PAGE 凝膠的上樣孔中，通過電泳法進行蛋白分離，電泳結束后將蛋白轉移至NC 膜，通過5%脫脂牛奶在室溫下將其封閉1.5 h。待封閉結束，在相應分子量對應條帶位置進行裁剪，并分別加入1:1 000 濃度的AKT、p-AKT、mTOR 以及p-mTOR 一抗溶液，在4 ℃下孵育過夜，一抗孵育24 h 后取出條帶用TBST洗滌3 次，10 min/次，洗滌結束后于室溫條件下進行1 h二抗孵育，結束后用TBST 洗滌3 次，10 min/次，最后加入ECL 發光液于化學發光儀進行曝光，以GAPDH 為內參，通過Image Lab 軟件對蛋白質表達量進行定量統計并分析。

1.8 統計學分析

使用SPSS 20.0 軟件對上述實驗所得的所有數據進行分析。計量資料以（±s）表示，比較采用t檢驗。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 miR-590-3p 在胰腺癌細胞中表達情況

采用qRT-PCR 法檢測人胰腺導管上皮hTERT-HPNE 細胞以及胰腺癌Capan-2 細胞中miR-590-3p 的表達。結果顯示，miR-590-3p 表達量分別為（1.00±0.23）、（0.56±0.12）,差異有統計學意義（P＜0.05），見表1。

表1 miR-590-3p 在胰腺癌細胞中表達情況 （±s）

表1 miR-590-3p 在胰腺癌細胞中表達情況 （±s）

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2.2 上調miR-590-3p 對胰腺癌Capan-2 細胞中miR-590-3p水平的表達

qRT-PCR 結果顯示，miR-590-3p 在NC 組及miR-590-3p mimics 組mRNA 表達量分別為（1.00±0.15）、（4.23±0.32），miR-590-3p mimics 組miR-590-3p mRNA 水平較NC 組高，差異有統計學意義（P＜0.05），見表2。

表2 上調miR-590-3p 對胰腺癌Capan-2 細胞中miR-590-3p 水平的表達 （±s）

表2 上調miR-590-3p 對胰腺癌Capan-2 細胞中miR-590-3p 水平的表達 （±s）

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2.3 上調miR-590-3p 對胰腺癌Capan-2 細胞凋亡能力的影響

細胞凋亡實驗結果顯示，NC 組以及miR-590-3p mimics組凋亡率分別為（15.64±1.82） %、（37.95±2.65） %。miR-590-3p mimics 組凋亡能力較NC 組表達顯著增加，差異有統計學意義（t=12.020，P＜0.001），見圖1。

圖1 上調miR-590-3p 對胰腺癌Capan-2 細胞凋亡能力的影響

2.4 上調miR-590-3p 對胰腺癌Capan-2 細胞增殖能力的影響

MTT 增殖實驗結果顯示，Capan-2 細胞中NC 組及miR-590-3p mimics 組24 h、48 h、72 h 細胞增殖率分別為[（72.56±5.12）、（80.18±6.23）、（89.65±6.37）]%、[（52.15±5.02）、（56.34±5.62）、（62.15±5.84）]%。miR-590-3p mimics組增殖能力較NC 組表達顯著降低，差異有統計學意義（t=-4.930，P=0.008 ；t=-4.921，P=0.008 ；t=-5.512，P=0.005）。

2.5 上調miR-590-3p 對胰腺癌Capan-2 細胞遷移能力的影響

劃痕實驗結果顯示，miR-590-3p mimics 組細胞遷移能力較NC 組明顯減弱，表明過表達miR-590-3p 顯著降低了Capan-2 細胞遷移能力，見圖2。

圖2 上調miR-590-3p 對胰腺癌Capan-2 細胞遷移能力的影響

2.6 上調miR-590-3p 對胰腺癌Capan-2 細胞侵襲能力的影響

Transwell 細胞侵襲實驗結果顯示，miR-590-3p mimics組細胞侵襲能力[（26.45±3.56）個]較NC 組[（57.25±4.52）個]明顯減弱，差異有統計學意義（t=9.623，P＜0.001），見圖3。

圖3 上調miR-590-3p 對胰腺癌Capan-2 細胞侵襲能力的影響

2.7 上調miR-590-3p 對胰腺癌Capan-2 細胞AKT/mTOR 通路相關蛋白表達的影響

Western blot 實驗結果顯示,與NC 組相比，miR-590-3p mimics 組中p-AKT 和p-mTOR 蛋白水平明顯降低，差異有統計學意義（P＜0.05）；NC 組與miR-590-3p mimics 組中AKT 和mTOR 蛋白水平比較，差異無統計學意義（P＞0.05），見表3、圖4。

圖4 上調miR-590-3p 對胰腺癌Capan-2 細胞AKT/mTOR 通路相關蛋白表達的影響

表3 上調miR-590-3p 對胰腺癌Capan-2 細胞AKT/mTOR 通路相關蛋白表達的影響 （±s）

表3 上調miR-590-3p 對胰腺癌Capan-2 細胞AKT/mTOR 通路相關蛋白表達的影響 （±s）

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3 討論

目前，胰腺癌仍然屬于高度致命的惡性腫瘤，預計在未來三十年左右會成為全國癌癥死亡的第二大病因[9]。據統計，大約85%的胰腺癌患者會出現轉移，因此胰腺癌的五年生存率僅僅只有10%[10]。雖然胰腺癌的診斷方法、圍手術期管理、放療技術和晚期患者全身治療獲得了顯著進展，但仍有20%的患者在手術后只能存活五年，這表明在分子水平上找到正確的治療胰腺癌的靶點仍然是關鍵的。

近年的研究報道miR-590-3p 在各類型的癌癥中發揮著重要作用，但其在胰腺癌中的作用尚未確定，一些研究報告了miR-590-3p 在其他類型的癌癥中的腫瘤促進和腫瘤抑制作用。例如，miR-590-3p 通過抑制RB1 促進T 細胞急性淋巴細胞白血病的細胞增殖和侵襲，通過靶向Hippo 途徑和促進β-連環蛋白信號傳導促進結直腸癌的細胞增殖和侵襲[8-11]。同樣，在膠質母細胞瘤中也觀察到miR-590-3p 具有腫瘤促進作用[12]。另外，研究報道miR-590-3p 可抑制肝細胞癌生長并抑制膀胱癌細胞的增殖和遷移[13-14]。本研究通過體外實驗轉染miR-590-3p mimics 到胰腺癌Capan-2 細胞系獲得了miR-590-3p 過表達細胞系，發現miR-590-3p mimics轉染組細胞中凋亡能力增加，細胞增殖、遷移、侵襲能力明顯減弱，表明上調miR-590-3p 可以抑制胰腺癌腫瘤細胞的發生與發展。

P13K/AKT/mTOR 通路是一種細胞內信號傳導通路，參與多個生物學過程，是細胞應激生存的關鍵調節因子。該通路的失調與多種人類疾病的進展有關，包括糖尿病、自身免疫性疾病和腫瘤[15]。由于腫瘤存在于內在應激環境中，該通路在癌癥中的作用至關重要。P13K 是由調節亞基p85 和催化亞基p110 構成二聚體。當它與生長因子受體（如EGFR）結合后，可改變AKT 的蛋白結構并使其活化，并以磷酸化作用激活或抑制下游一系列底物如凋亡相關蛋白的活性，從而調節腫瘤細胞的增殖、分化、凋亡以及遷移等表型[16]。P13K/AKT下游靶點是mTOR，它接收并整合由營養攝入、生長因子和其他細胞刺激啟動的信號，以調節下游信號和蛋白質合成，并通過其下游效應子參與啟動核糖體翻譯，將mRNA 轉化為細胞生長、細胞周期進展和細胞代謝所必需的蛋白質[17]。由此可見，P13K/AKT/mTOR 通路的激活會導致對細胞生長和生存控制的嚴重干擾，最終導致競爭生長優勢、轉移能力、血管生成和治療耐藥性[18]。因此針對這一通路進行靶向治療可以有效地抑制腫瘤的進一步發展。本研究中通過檢測P13K/AKT/mTOR 通路相關蛋白的表達水平，探討上調miR-590-3p 對胰腺癌細胞侵襲和轉移的影響，結果顯示miR-590-3p mimics轉染組p-AKT 和p-mTOR 表達明顯降低，表明上調miR-590-3p 可明顯降低抑制AKT 與mTOR 的磷酸化，進一步抑制胰腺癌的進展。

綜上所述，本研究以胰腺癌Capan-2 細胞為研究對象，證實了上調miR-590-3p 對胰腺癌細胞侵襲和轉移能力具有明顯抑制的作用， 其作用機制還需要深入研究。 以上研究進一步加深了miR-590-3p 在胰腺癌中的功能和分子機制的認識，為胰腺癌在臨床的診療提供了一定的理論思路與依據。